package DataStructures.Queue;

import java.util.Scanner;

public class ArrayQueueDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        //创建一个队列
        ArrayQueue queue = new ArrayQueue(3);
        //接收用户输入
        char key;
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean loop = true;
        //输出一个菜单
        while (loop) {
            System.out.println("s(show):显示队列");
            System.out.println("e(exit):退出程序");
            System.out.println("a(add):添加数据到队列");
            System.out.println("g(get):从队列取出数据");
            System.out.println("h(head):查看队列头的数据");
            //接收一个字符
            key = scanner.next().charAt(0);
            switch (key) {
                case 's':
                    queue.showQueue();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("输入一个数");
                    int value = scanner.nextInt();
                    queue.addQueue(value);
                    break;
                case 'g':
                    try {
                        int res = queue.getQueue();
                        System.out.printf("取出的数据是%d\n",res);
                    }catch (Exception e) {
                        //异常信息即为下面getQueue方法里写的
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h':
                    try {
                        int res = queue.headQueue();
                        System.out.printf("队列头的数据是%d\n",res);
                    }catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'e':
                    scanner.close();
                    loop = false;
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
        System.out.println("程序退出");
    }
}

//使用数组模拟队列 编写一个ArrayQueue类
class ArrayQueue {
    //表示数组的最大容量
    private int maxSize;
    //指向队列头(指针)
    private int front;
    //指向队列尾(指针)
    private int rear;
    //该数组用于存放数据 模拟队列
    private int[] arr;

    //创建队列的构造器
    public ArrayQueue(int arrMaxSize) {
        maxSize = arrMaxSize;
        arr = new int[maxSize];
        //指向队列头部 front是指向队列头元素的前一个位置
        front = -1;
        //指向队列尾部 指向队列尾的数据(即就是队列最后一个数据)
        rear = -1;
    }

    //判断队列是否满
    public boolean isFull() {
        //当队尾指针指向数组最后一位元素时 队满
        return rear == maxSize - 1;
    }

    //判断队列是否为空
    public boolean isEmpty() {
        //当队头指针指向队尾指针时 队列为空
        return rear == front;
    }

    //添加数据到队列
    public void addQueue(int n) {
        //判断队列是否满
        if (isFull()) {
            System.out.println("队满，不能加入数据");
            return;
        }
        //让rear后移
        rear++;
        //添加数据
        arr[rear] = n;
    }

    //获取队列的数据 也即出队列
    public int getQueue() {
        //判断队列是否为空
        if (isEmpty()) {
            //通过抛出异常来处理 而且throw一般会马上终止 所以无须写return
            throw new RuntimeException("队列空，无法取出数据");
        }
        //头指针后移
        front++;
        //返回数据
        return arr[front];
    }

    //显示队列的所有数据
    public void showQueue() {
        //遍历
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("队列空，无数据");
            return;
        }
        for (int i = 0 ; i < arr.length ; i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i,arr[i]);
        }
    }

    //显示队列的头数据 注意不是取出数据
    public int headQueue() {
        //判断
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列空，无法查看数据");
        }
        return arr[front + 1];
    }
}

/*
问题分析并优化
1.目前数组使用一次就不能用 没有达到复用的效果
2.将这个数组使用算法 改进成一个环形的数组 %
 */